1|0简介
电压比较器可以用于电压比较、电平检测,还可以实现将正弦波转为方波的功能。相比于单门限比较器,迟滞电压比较器利用上门限和下门限,增强了抗噪能力;由于电路常采用正反馈,因此能有效避免自激振荡现象的出现。
2|0单门限电压比较器
集成运放构成的一些加减法、微积分电路都是工作在运放的线性区域的,而比较器则利用了运放非线性区电压饱和的特性(上左图描述了运放的传输特性)。最简单的比较器——单门限比较器结构如上右图所示,其中运放通常选择集成电压比较器(较窄的线性区和较快的响应速度),如LM339。
我们可以很容易地写出该比较器输出和输入的关系vo={vomax , vivREFvo={vomax , vivREFvo=\begin{cases} v{omax} \text{ , } vi > v{REF}\ v_{omin} \text{ , } vi < v{REF}//代码效果参考:http://www.ezhiqi.com/bx/art_5355.html \end{cases}。vREFvREFv_{REF}是设置的参考电压,vomaxvomaxv_{omax}和vominvominv_{omin}一般绝对值相等,符号相反,与运放的最大饱和输出幅值相关(也可以在输出端接稳压管限幅)。
如果将vREFvREFv_{REF}?设置为0,viviv_i输入为正弦波,则不难想到:在正弦波的正半周期,比较器输出vomaxvomaxv_{omax};在正弦波的负半周期,比较器输出vominvominv_{omin}。这样看似完成了电压的比较,但是如果输入的正弦波有微小的噪声扰动,势必导致比较结果的不稳定(如下图所示)。
3|0迟滞比较器
迟滞特性一定程度上解决了噪声扰动的问题。如上右图,当输入从最小向最大变化过程中,一旦达到一个阈值电压VUTVUTV_{UT},输出由VOMVOMV_{OM}//代码效果参考:http://www.ezhiqi.com/zx/art_6906.html 跳变为?VOM?VOM-V_{OM}(反向组态时);而当输入从最大向最小变化过程中,一旦达到另一个阈值电压VLTVLTV_{LT},输出由?VOM?VOM<script type="math/tex" id="MathJax-Eleme